Koagülasyon, atıksudaki kolloidal partiküllerin bir araya gelmesini sağlayan bir kimyasal arıtma adımıdır. Bu aşamada, suya bazı koagülantlar eklenir. Bu koagülantlar, su içindeki negatif yüklü partikülleri çeker ve birbirine bağlayarak büyük, çökeltilebilir partiküller oluşturur. Bu büyük partiküller daha sonra çökelme tanklarında veya diğer birimlerde ayrıştırılabilir.